印度的水电开发现状及展望

［印度］ M.斯维恩

印度电力行业总装机容量在过去50 a间有了巨大的增长，从1362 MW增加到目前的173626 MW。装机容量迅猛扩大，起因于快速的工业化以及农村电气化的迅速发展。水电和火电一直是印度电力行业的两大巨头，而核电的发展则出乎早期的预料以外。近年来，可再生能源的开发，特别是风能的运用得到了广泛关注。表1为不同电能的装机容量统计结果。

表1 不同电能的装机容量

尽管印度电力行业日益壮大，但仍有9%的能源短缺和13%的调峰需求。据估算，到2012年底，约需装机容量206000 MW。印度政府已计划在第一个五年计划期间增加容量78577 MW，其中火电约为58644 MW，水电约为16553 MW。

1 水电的优点

水电具有其他能源所不具备的优点:

(1)水电的发电成本比其他能源小得多。燃料成本和人工支出是火电成本的两大重要因素，水电没有燃料成本，因而其发电成本不存在通胀因素，而且随着时间的推移，它会显得越来越便宜。例如，巴克拉南格尔(Bhakra Nangal)电站已运行了50 a，但每台机组的运行费用仅0.1卢比。

(2)水电站运行灵活，能快速起停机，即时加载卸载，以满足峰荷需求，并能提高系统运行的可靠性和稳定性。研究表明，为使电网有效运行，总装机容量中的水电容量至少应达到40%。

(3)水电技术是一种成熟的技术，可靠性很高。

(4)水电是可再生能源，发电用水仍能为他所用并未消耗水。1981年8月在内罗比举行了联合国新能源与可再生能源会议，会议认为，在所有可再生能源的综合利用方面，水电是最切实可行且效率较高的。

(5)与火电不同，水电不污染大气，是清洁、环保的能源。

(6)水电工程寿命长。与一般寿命为25 a的火电厂相比，水电站的设计寿命一般为35 a，稍加更新改造，其运行年限还可大大延长。有些维护良好的水电站，能有效运行50 a，甚至更长。

(7)与火电站和燃气电站(前者效率35%，后者50%)相比，水电站的效率更高(超过90%)。

(8)大多数水电站位于不发达的边远地区，水电开发有助于那些地区的教育、医疗、交通和通讯等行业得到发展。

(9)大多数水电站为多目标开发工程，具有灌溉、防洪、供水、航运和旅游等多种效益。

2 不同的水电方案

在水电开发中，每个工程的站址都有自己的特性，需要进行相应地研究，才能决定修建哪种水电站合适。建设方案大致可分为蓄水式、径流式水电站和抽水蓄能电站3种。

2.1 蓄水式水电站

该类电站为拦河建坝，利用蓄水和人工控制实现全年发电。蓄水工程可以仅用于发电，也可以是综合利用工程，不过其成本一般相当高。如果是综合利用工程，则可以进行多方位的开发，其成本可以分摊到各涉水部门或不同的用水户。综合利用工程产生的效益有灌溉、防洪、供水、发电、航运、渔业、旅游等。但修建该类工程会造成大面积的土地淹没。

2.2 径流式水电站

该类电站完全依赖于大自然，是利用河流的来水发电，不蓄水，仅在常年性河流或者年中的枯水时期发电比较合算，但必须有足够的最小流量用于发电。修建该类工程土地淹没最少。

2.3 抽水蓄能电站

该类电站为蓄水式，但又区别于一般的蓄水式电站。抽水蓄能的基本原理是蓄积多余的能量，或用于该电站自身发电，或在非峰荷期间以水体势能的形式储存在系统中。蓄水用于峰荷期间发电，可作为调峰电站。抽水蓄能工程的一个最重要的要求是，非峰荷期间应能将系统剩余的能量储蓄起来待发电之用。目前正在运行的抽水蓄能电站有8座，分别位于安得拉邦、古吉拉特邦、马哈拉施特拉邦、孟加拉邦和泰米尔纳德邦，总装机容量1494 MW。有5座抽水蓄能电站正在施工中，分别位于古吉拉特邦、马哈拉施特拉邦、安得拉邦和孟加拉邦，总装机容量为3310 MW。

根据水头的高低和电站的有效水头，可将电站划分为:①低水头电站;②中水头电站;③高水头电站。

一般而言，不到15 m水头的电站可划分为低水头电站，水头在15～50 m的电站为中水头电站，水头在50 m以上的为高水头电站。

3 水电蕴藏量

中央电力管理局估算的水电蕴藏量为148700 MW，到目前为止，仅有25%得到开发。该国不同地区的水电蕴藏量和开发现状如表2所示。

从表2可以看出，北部和东北地区的水电蕴藏量更大，有待开发的蕴藏量也在这些地区。仅阿鲁纳恰尔邦的水电蕴藏量就高达50000 MW以上，而其装机容量仅为405 MW。这是因为该地区地貌复杂，交通不便，因而在开发上困难重重。

4 水电开发及其前景展望

1897年印度修建了第1座水电站，到独立时，全国水电装机容量为508 MW，此后便兴建了大量的综合利用水利工程，而规划的水电开发只是这些工程中的一部分。水电和火电形成了整个电力系统的供电网。1966年是第3个5 a计划的末期，其时水电占全国装机总容量的比例上升到46%，其后又呈稳中有降的趋势。

在第4个5 a计划中，从能源需求考虑，总装机容量有了大幅度的增长。当时该国处于发展的孕育期，由于建火电站的灵活性，所以侧重选用了发展火电的方案。火电也因此成了当时的主导能源，而水电则位于次要位置，国家装机总容量中水电所占的比例也从1966年的最高46%下降到2011年的21.64%。

表2 水电蕴藏量与开发状况(以装机容量表示)

(1)第1座水电站建于1897年，位于大吉岭(Darjeeling)附近的锡德拉蓬(Sidrapong，装机容量3×200 kW)。

(2)第2座水电站于1898年建成，位于奥里萨邦婆罗门河的一条支流上，装机容量仅10 kW，运行了约15 a。

(3)位于喜马偕尔邦的讷思帕贾克里电站装机容量最大，为1500 MW。

(4)讷思帕贾克里电站单机容量最大，为250 MW。

(5)最高的坝为特里大坝，高260 m。

(6)最高水头的电站是卡纳塔克邦的皮卡拉(Pykara)电站，水头为1026 m。

(7)装机总容量为9930 MW的20座地下电站已投入运行，另有21座装机总容量为9551 MW的地下电站拟投运。

(8)一些大中小型综合利用工程以及依据当地条件所建的混凝土重力坝、圬工坝、土坝、堆石坝等遍及全国。

4.1 问题和困难

水电开发普遍存在诸多问题，且似乎显得越来越严重。

(1)很长的孕育期。大型水电工程要用8～10 a甚至更长时间才能建成，主要原因是参与的建设方较多，审批环节多，环保人士的异议、有时还会涉及法律等方面;资金长期不到位，工程成本的增加，这些也延误了工程效益的发挥。当然，工程进度的滞后是由多方面原因造成的，如由于地处边远地区而使房屋、通讯、交通等一些基础设施建设跟不上。而修建火电站就不存在这些问题，因此相比之下，建火电站只需大约3～4 a左右的时间。

(2)依赖大气降水。火电站的另一个优势是与天气无关。如果某一特殊年份降雨少，则水电站发电量就会大大地减少。

(3)征地及环境。尽管水电站本身没有很多用地要求，但水库蓄水需要淹没一些土地。因此常常会因征地安置移民和淹没补偿等而使工程拖延。

另外，由于水电工程会淹没大片的林地，林业、环境部门的审批往往要花较长的时间，最近因环境问题已造成了大量工程停工。比如装机600 MW的洛睿娜帕拉(Laharinag Pala)电站就因环境影响而废弃。根据环境法，已将高姆克(Gomukh)和乌塔卡西(Uttarkashi)之间135 km的区段确定为生态敏感区:在该地区内不得修建水电工程。同时政府还宣布取消了另外两座装机分别为400 MW的水电站建设方案。

(4)奇特的地质状况。水电工程的选址主要取决于地质、地貌和水文条件，施工季节在很大程度上也受场地地质因素的影响。且在施工期间，往往也会遇到一些奇特的地质状况，特别是在水电资源蕴藏丰富的喜马拉雅山区。许多工程因地质状况不良而使施工进展缓慢，特别是在引水隧洞施工时。

(5)工程现场偏远。水电工程一般都处在较偏远、难以涉足的地区，在这些地区修建道路等基础设施是人们所面临的一大挑战，且成本较高。

(6)邦与邦之间的纠纷。大部分河流都横穿或跨越印度的多个邦，所以兴建水电工程需要相邻邦的协同努力。但要在其之间达成一项工程开发的协议，往往要花较长的时间，而且大量的水电工程因邦与邦之间的纠纷而搁浅。

4.2 水电开发展望

印度政府已制定了远大的快速开发水电的规划，其内容包括政策的支持、预可行性报告编制的基础框架、实地勘察、详细工程报告和不同法定部门快速审批程序等。政府已颁布了一项国家恢复重建与移民安置政策以及电力供应法(2003年)、国家水政策、国家电政策(2005年)和税收政策(2006年)，这些都将有助于水电开发和电力行业的全面发展。

2003年，印度政府实施了一项特殊的计划:选定了162个站址，准备开发总装机容量为50000 MW的数座水电站，并编制了预可行性报告。

印度政府还宣布了开发特大型电力工程的政策，其效益将回馈于投资者，并确定装机500 MW的水电工程(或1000 MW的火电工程)为特大型电力工程。但从几个邦的电力需求来看，特大型电力工程的最小装机容量也可为350 MW(火电为700 MW)。修建特大型电力工程可享受财政优惠政策，如主要进口设备免税等。

在第11个5 a计划中，最初是将增加水电装机容量的指标定在15627 MW，目前已调整到8237 MW。在第12个5 a计划中，则定为20334 MW。从目前的第11个5 a计划完成情况来看，该目标似乎难以完成。

印度政府计划在第14个5 a计划之前开发完国内所有的水电资源。到那时，水电在印度总装机容量中所占比率将达到32%左右。

4.3 小水电

印度将容量为25 MW以下的水电站划为小水电。大多数小水电都修建在溪流和灌溉渠道中，机组容量较小，甚至小到10 kW，主要是满足单个村庄的能源需求。小水电的目标是利用一切可利用的水电资源，其最大优点是不存在淹没土地和移民安置问题，并可以在2 a之内建成。尽管发电成本略高于大中型水电，但因其投资小且回收期短而吸引了众多的私人投资者。印度小水电的蕴藏量估计为12841.81 MW，站址4861个，其中2940 MW 在2011年年底前开发。

5 结语

全世界都认识到了矿物燃料发电所带来的负面影响。由于全球气候变暖，人们不再趋于建火电站，其他能源如太阳能、风能、生物能等还没有得到很好的开发，一旦得到合理开发，也能很经济地满足能源需求。此外，矿物燃料的成本在不断抬高，这又将人们的关注点聚焦在了水电上。鉴于印度水电蕴藏量巨大，政府正在积极地考虑和推动水电事业的发展，使之在2027年底得到全部开发。